Diseño de sistema con brazo robótico para realizar pipeteo y manipulación de muestras en experimentos de sensibilidad a fármacos con bacteria Mycobacterium tuberculosis

Abstract

La tuberculosis multirresistente (TB-MDR) representa un grave problema de salud pública a nivel global, exacerbado por el incremento de variantes resistentes a antibióticos. En Perú, la alta prevalencia de casos ha generado una urgente necesidad de sistemas seguros y eficaces para la manipulación y experimentación con Mycobacterium tuberculosis, garantizando la seguridad del personal que efectúa las pruebas. Con el objetivo de aportar en la solución de esta problemática, la presente tesis trata sobre el diseño de un sistema mecatrónico que emplea un brazo robótico para la manipulación de muestras y el pipeteo automático a placas de Petri de muestras en experimentos de sensibilidad a fármacos de la bacteria tuberculosis. El desarrollo se basó en la metodología VDI 2206, que promueve una integración flexible y retroalimentación constante en el diseño. El sistema incluye un brazo robótico con gripper especializado para manejar tubos y placas de Petri de manera precisa. Además, incluye una estación de pipeteo automatizada para realizar la siembra de muestras minimizando los errores. Finalmente, los componentes se albergan dentro de una cabina de bioseguridad clase II. Los resultados preliminares obtenidos mediante simulaciones y cálculos indican que el sistema cumple con los requerimientos establecidos, garantizando precisión en el pipeteo y manipulación segura. Se observó una alta eficiencia en la automatización de tareas repetitivas y una significativa reducción en el riesgo de contagio para los operarios. El diseño integra una lógica de control robusta, materiales resistentes a la exposición bacteriana y una interfaz eficiente al usuario. En conclusión, este sistema representa una solución innovadora y escalable para laboratorios que manejan patógenos peligrosos. Su implementación no solo mejorará la seguridad del personal, sino que también permitirá realizar experimentos con mayor rapidez y confiabilidad, contribuyendo al avance en el tratamiento de la tuberculosis resistente. Se recomienda validar el sistema con pruebas físicas para confirmar los resultados simulados.